论提高采油工程规划方案的质量

卫秀芬周文庆

1.浙江大学 地球科学系 （浙江 杭州310027）

2.大庆油田有限责任公司 采油工程研究院 （黑龙江 大庆 163453）

论提高采油工程规划方案的质量

卫秀芬1，2周文庆1

1.浙江大学 地球科学系 （浙江 杭州310027）

2.大庆油田有限责任公司 采油工程研究院 （黑龙江 大庆 163453）

阐述了在采油工程规划方案编制中，采用“PDCA”质量环运行模式使质量管理体系贯穿于采油工程规划质量形成的全过程。对采油工程规划系统过程中单个过程及其之间的联系和相互作用进行连续的控制，保证了采油工程规划方案编制工作的顺利实施，提高了采油工程规划方案编制质量。

采油工程规划 质量 “PDCA”质量环运行模式

质量管理[1-3]是企业内部建立的、为保证产品质量或质量目标所必需的、系统的质量活动。采油工程规划是关于采油工程系统发展的总体设计，涉及油田的重要决策和经济效益，规划水平高低直接影响着油田开发效益。采油工程规划的编制采用“PDCA”质量环运行模式来贯彻QE质量管理，采油工程规划质量的控制包括规划任务下达、规划过程、领导审核、修改完善4个步骤，任务下达是保证质量的前提，规划过程是质量控制的核心，领导审核是质量管理的关口，修改完善是改进阶段提高质量的重要途径。对采油工程规划系统过程中单个过程及其之间的联系和相互作用进行连续的控制，保证了采油工程规划方案的质量，以大庆油田2010年采油工程规划为例进行论述。

规划任务下达是保证质量的前提

规划任务下达相当于质量策划，策划是一种筹划、谋划，进行任何一项活动都从策划开始。质量策划是质量管理的一部分，质量活动也是从质量策划开始的。

在规划编制进行之前，同样要进行采油工程规划方案质量策划，首先按照油田公司计划规划部下达采油工程规划编制工作的安排，明确规划方案编制指导思想和原则，突出规划方案编制重点，确定规划目标，之后结合安排意见，以书面形式形成采油工程规划编制任务书，即完成了质量策划工作。通过策划，规定了采油工程方案所要达到的目标，明确规划方案要完成的内容、完成时间、人员安排等。

规划过程是质量控制的核心

规划过程相当于实施过程。传统质量观关注的是产品本身，而现代质量观关注的是创造产品的过程。每个过程都具有各自独立的目标和计划，有时会产生冲突。因此，为保证整体的协调运行，必须协调处理众多相互关联的过程，控制单过程及其各个节点上活动的质量，使所有过程尤其是关键过程都能达到高质量，以最佳的方式实现管理体系总体的质量方针和质量目标。控制采油工程规划方案质量也是如此。

1 标准化指导采油工程规划方案编制

标准化是以在给定的范围内达到最佳秩序为目的，对实际的或潜在的事物制定共同和重复使用的规定的活动，使所有生产技术和经营管理活动达到统一化、规范化、科学化和文明化，对提高产品质量、效率、降低消耗与成本上以及促进专业协作生产有着十分重要的作用。为保证油田持续稳定开发，降低油田开发成本及投资，提高规划方案的科学性、可操作性，坚持以标准指导规划方案的编制。

（1）采油工程总体规划方案按照Q/SY DQ 0629 -2000《采油工程总体规划编写内容及程序》标准编制。

采油工程规划的主要任务是按照油田开发总目标，调查油田的生产现状、评价工艺措施的效果、分析油田的生产潜力和需求，在确保油田原油产量、注入量生产任务（含增油量、增注量）和控制含水等开发指标和油井利用率、机采井平均检泵周期、施工井有效率等采油工程指标完成的基础上，合理安排措施工作量、维护性作业工作量、科技、队伍、装备和配套的后场等方面的发展。

结合大庆油田实际情况，一个完整的采油工程规划方案编制主要由以下几部分组成（图1）。

规定了采油工程规划编制的内容及其详细规划步骤，以指导采油工程规划编制的完成。例如，增产措施工作量规划从分析油井增产措施经济界限、油井增产措施预测、油井增产措施优化安排方面进行指导；队伍规划从采油、压裂、井下作业、大修、试采方面小队进行指导，历年大庆油田采油工程规划编制都按照该标准编制。

（2）非安装设备及队伍规划按照相关标准编制。

非安装设备为一线试油、作业、修井、压裂、采油队伍配套的装备，按照Q/SY DQ 1123.2-2006、Q/SY DQ 0214-2000、Q/SY DQ 0215-2000、Q/SY DQ 0776 -2002、Q/SY DQ 0259-2002标准合理配备，非安装设备规划分补套和更新两部分，在规划时，其单队的规划补套数量与现有数量之和不能超过标准配备数量。例如油田内部压裂小队装备配套标准见表1。

表1 油田内部压裂小队装备配套标准

一线队伍规划主要是新增一线小队，规划新增装备也要按照上述标准成套配备装备。

2 采油工程规划中各部分规划的质量控制

在采油工程规划中，首先是各部分规划的质量控制，然后是各部分规划的合理衔接。

（1）前期调研是提高规划质量的重要保证。

为提高各部分规划的质量，在每次规划之前，首先要进行前期调查研究，前期调研采用两种调查方式，其一是给采油厂下发调查提纲，提纲中包含了各单项规划需要了解的内容；其二是与采油厂及相关单位以口头、电话或电子文档等方式进行的信息交流。通过调研对采油工程科技、增产增注措施工作量、队伍等各部分的现状进行梳理，分析随着油田勘探开发形势的变化，各规划部分面临的难题，确定其潜力及需求。

例如在做科技规划部分时，通过调研分析在长垣油田水驱分层开采方面面临的难题是：油井纵向多层高含水现象普遍存在，单纯堵水技术无法满足动态调整需要；目前应用的高效测调技术还需要整合统一，对于分注7级以上的细分注水技术无法满足小夹层、小卡距分注需要。为此，规划发展多级细分注水工艺管柱及配套测调方法、油井多级井下控制开关堵水工艺技术、井下智能配注技术、抽油机井电控式分层定量配产技术等精细开采技术研究，进一步挖掘各类油层的剩余油。

（2）科学的规划方法是提高规划质量的根本途径。应用科学预测、优化等方法进行科学规划，有利于提高规划方案质量。

——应用多模型自组织法预测增产、增注、控水措施效果。

任何事物的发展都有一定的规律可寻，通过研究事物发生的历史规律，来预测其将来的发展状况，回归分析法是利用统计学原理描述变量间相关关系的一种重要方法，集成自组织模式预测方法是利用回归分析方法，利用多种模型，根据一组自变量的变化情况预测其将来的变化情况，即通过多种模型来回归事物发生的历史数据，并对相关系数R进行检验，0≤|R|≤1，|R|愈接近1，说明x与y的相关性愈大，预测结果的可信度愈高。

预测分析时，统计以往实际发生的数据，自动回归最吻合的曲线规律，通过该曲线规律预测将来可能发生的数据。利用多模型自组织法预测2010年老井单井效果分别为水驱油井压裂增油392.3t、油井换机泵增油238t、水井压裂增注3 500m3、水井酸化增注1 740m3、油井堵水降水3 259.29m3、水井化学浅调剖440.31m3。

——应用经济评价方法分析增产措施的经济界限。

经济界限就是在一定技术经济条件下，某一影响经济效益的因数达到一定数值，使得生产达到标准时的界限为经济界限。在采油工程规划中，经济临界增产量是评价增产措施是否有效的关键指标，增产工艺措施经济界限就是措施所消耗的费用必须带来最小增产油量，即工艺措施井累计增油效果所获得的销售收入必须大于施工作业费用与有效期内所发生的操作费用的总和，工艺措施才算经济有效的措施。通过建立盈亏平衡模型实现的，当经济临界为不盈不亏时则有：

应用上述方法预测2010年单井压裂、换机泵措施经济临界增产量分别为392.3t/井、238t/井。

——应用运筹学理论方法中的线性规划优化措施工作量。

优化理论方法归属于运筹学，或称为管理科学，它主要解决最优生产计划、最优分配、最佳设计、最佳决策、最佳管理等最优化问题，是根据实际问题的特点、抽象出不同类型的数学模型，然后选择不同的方法进行计算，得到最优的结果[4]。

油水井措施主要有压裂、换机泵、酸化、调剖、堵水等。各项措施的费用及效果不同，如何分配各项措施,既能使全油田或采油厂完成产量任务,又使成本尽可能最低，这就是采油工程规划需要解决的问题。其实质就是利用运筹学的优化理论方法，在有限的人力、物力、财力等资源约束下，优化各项措施工作量。

采用效益型单目标线性规划模型，模型的建立是以开发任务与指标（增油量、增注量、控水量）、油田资源条件（措施潜力）、资金情况、采油工程队伍以及装备、后场等作为约束条件，以措施总投入最低为追求目标。优化主要措施工作量为油井压裂1 374口、油井三换 790口、水井压裂675口、水井酸化1 980口、油井堵水619口、化学浅调剖774口。

——应用运筹学理论方法中的0-1型整数规划优选科研项目。

0-1型整数规划是运筹学，或称为管理科学中整数规划中的特殊情形，它的变量xi仅可取值0或1，在实际问题中决策者希望能回答诸如某些项目是否要执行，即“是—否”的问题可借助整数规划中的0-1整数变量。“0”代表“否”，“1”代表“是”[4]。

在采油工程系统科技发展规划中时，有许多备选项目，在有限的科研经费情况下优选哪些项目，采用0-1型整数规划。目标函数定义为项目组合的总收益最大，约束条件主要有3个，即①资源约束条件，项目组合的费用要小于采油工程系统总科研经费；②为依存性约束，考虑发展的技术需要配套，项目具有一定的关联性，相互依存，即同时被选中或同时被淘汰；③为排斥性约束，当2个项目形成的技术具有相似性，则两者只能选其一。

利用0-1型整数规划优选新开科研项目 24项，落选19项。

3 采油工程规划中各部分规划之间关系的协调处理

在采油工程系统中，采油工程科技、增产增注措施工作量、维护性作业工作量、队伍、装备和配套的后场等各子系统相互联系、相互影响。采油工程技术水平影响着增产增注措施与维护性作业工作量，装备的水平影响着队伍的工作能力，队伍、装备和配套的后场等资源条件对合理优化安排工作量有一定的制约。规划时需要协调处理好各部分的关系，通过新增与更新轮式作业机、水泥车等常规作业队伍的主要设备90台，新增及更新修井机、水泥车等修井装备57台，提升队伍的工作能力，规划常规作业队伍、修井作业队伍不增，新增2个压裂小队的情况下，可以满足规划增油措施2 164口、增注措施2 655口、控水措施口、油水井维护性作业工作量42 338井次的井下作业工作总量的任务，满足年增油、增注等目标。对措施工作量等局部优化，使规划的整体效益达到最高。

4 采油工程与油藏工程、勘探工程及地面工程关系的协调处理

采油工程系统是油田开发系统中的一个子系统，起承上启下的作用，规划时必须与勘探工程、油藏工程与地面工程紧密结合，根据油田开发规划、勘探规划方案的要求，结合地面建设工程的水平和能力来制定相应的采油工程规划，使相互之间达到最优组合，以保证取得油田开发最佳的整体效益。

在做科技规划时，分析勘探开发形势的变化，预测油田勘探开发对采油工程技术需求。例如，考虑到长垣油田厚油层开采方面存在厚油层层内剩余油与低效无效循环并存，需要经济有效地挖潜厚油层顶部剩余油技术，规划发展智能凝胶堵剂技术、低成本高效深度调剖技术；考虑到油井含水不断增加，举升费用过高，地面油水处理量越来越大，规划发展高含水井同井注采工艺技术，达到增油降水的目的；考虑到大庆油田勘探页岩气藏形势，规划发展页岩气压裂工艺技术。

在做措施工作量规划时，必须满足开发规划中提出的措施增油任务。按照开发规划要求，措施增油要达到90.6×104t。

领导审核是质量管理的关键

领导审核相当于检查，通过检查提高产品质量信任的满意度，即是一种提供信任的活动。同时，为质量管理体系评价者、顾客代表和发生法律诉讼时的律师提供事实证据。

规划初稿完成后，根据规划方案编制的实际情况采用以下两种方式实施验证：一是采用送审方式进行逐级评审，各级主管领导及相关管理部门，在送审稿的相应位置进行批改并直接签署意见，并在送审稿的封面归纳总结评审意见后签字，并建立了《评审/验证记录表》，由项目组保存；二是采用会议评审方式，与送审方式相似，进行逐级会议评审，规划负责人在审核稿的相应位置认真记录各级主管领导及相关管理部门发表的评审意见，会后根据记录填写《会议讨论/评审记录》，并由参加会议的室主管领导审核签字。评审结果及任何必要措施的记录由项目组保存。近几年，规划完成后主要采取的是送审方式，规划采取送审的逐级顺序为室主管副主任、室主任、院主管副总、院长、油田公司开发部、油田公司主管领导。

在采油工程规划方案编制过程中，保存了质量记录，这些质量记录提供了一种事实证据，这些记录经过主管领导审核，再通过内审和外审之后，证明达到了先前质量策划所预期的质量目标，所做的采油工程规划方案结果是可信的。

修改完善是改进阶段提高质量的重要途径

修改完善相当于处置，质量改进。检查是一种验证产品或过程质量是否符合要求的方法，质量改进是通过检查的方法实现的。如采油工程规划方案的后期修改。

在每级领导审核之后，都要按照领导提出的修改意见进行修改，在新的采油工程规划方案编制中相应的调整，防止类同错误重复发生。这就是质量改进的优点。

结论

质量管理体系保证了采油工程规划方案编制的完整及合理。策划、实施、检查、处置4个步骤组成了一个系统过程，具体落实到采油工程规划中为规划任务下达、规划过程、领导审核、修改完善4个阶段组成了一个系统过程，使得整个采油工程规划方案编制过程无论是单项规划，还是整个体系都按照循环做到闭环管理，质量管理体系指导采油工程规划方案编制，不仅保证了采油工程规划方案编制工作的顺利实施，而且提高了采油工程规划方案质量。

[1]王金发，伍建军，王轶珍.ISO 9000标准在供应链质量管理中的应用[J].航空标准化与质量，2005（6）:13-16.

[2]王福美.完善采油企业质量保证体系[J].石油工业技术监督，2006（3）:34-36.

[3]朱家杰.质量管理体系中的目标管理特性[J].世界标准化与质量管理，2006(2):44-45.

[4]何坚勇.运筹学基础[M].北京:清华大学出版社，2003.

It is expounded that,in the composition of oil production engineering planning scheme, “PDCA”quality chain operation model is adopted so as to make quality management system run through the whole process on the quality formation of oil production engineering planning scheme.The continuous control has been carried out for every single process,their association and interaction in the system of oil production engineering planning,which guarantees the normal implementation of composition work about oil production engineering planning scheme,and improves the composing quality of oil production engineering planning scheme.

oil production engineering planning scheme;quality;PDCA quality chain operation model

卫秀芬（1964-），女，现主要从事采油工程工程规划编制及研究工作。

2010-05-31